Термопластичные полиимиды для композиционных материалов

• Автор: Светличный, Валентин Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 290 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ СИНТЕЗА ПОЛИИМИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ обзор литературы.
1.1. Полиимидные матричные смолы на основе полностью ароматических термопластичных полиимидов.
1.1.1. Углеволокнистые композиционные материалы на основе полностью ароматических термопластичных полиимидов.

1.2. Полиимиды со структурой полувзаимопроникающей сетки

1.2.1. Композиционные материалы на основе полиимидных связующих со структурой полу взаимопроникающей сетки.

1.3. Частично кристаллические ароматические полиимиды.

1.3.1. Композиционные материалы на основе частично кристаллических полиимидов.

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ, АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИИМИДОВ, ОБРАЗУЮЩИХ УСТОЙЧИВЫЕ
РАСПЛАВЫ
2.1 Синтез полиимидов на основе четырехъядерных мостиковых диаминов и диангидридов тетракарбоновых кислот.
2.1.1. Особенности проведения термической имидизации полиамидокислот в твердой фазе.
2.1.1.1. Образование макромолекул ароматических полиимидов разветвленной структуры в ходе термообработки ПАК в твердой фазе
при С.
2.1.2. Особенности проведения термической имидизации полиамидокислот в растворе
2.1.2.1. Исследование реакций синтеза растворимых полиимидов, содержащих олигодиметилсилоксановые фрагменты
2.1.3. Гермопластичные свойства и термостойкость синтезированных полиимидов, содержащих различные мостиковые группы.
2.1.4. Высокотемпературное структурирование плавких ароматических
полиимидов.
2.2. Синтез и свойства ароматических полиимидов, получаемых в расплаве по реакции переацилирования ацетильных производных ароматических диаминов диангидридами тетракарбоновых кислот.
2.2.1. Синтез полиимидов на основе диацетильных производных ароматических диаминов, поликонденсационный механизм
2.2.2. Синтез и структурирование полиимидов на основе тетраацетильных производных ароматических диаминов
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПОЛИИМИДОВ СО СТРУКТУРОЙ ПОЛУ ВЗАИМОПРОНИКАЮЩЕЙ СЕТКИ
3.1. Получение полимерных систем со структурой полувзаимопроникающей сетки на основе термопластичного полиимида и бисмалеимидов.
3.2. Исследование морфологии синтезированных полимеров.
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ЧАСТИЧНО КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛИИМИДОВ И КОМПОЗИЦИЙ НА ИХ ОСНОВЕ
4.1. Исследование закономерностей реакций образования и факторов, влияющих на способность к кристаллизации из расплава частично кристаллического полиимида ПИ РОФ2О
4.1.1. Влияние понижения молекулярной массы ПИ РОФ2О на его способность кристаллизоваться после плавления.
4.1.2. Свойства композиций частично кристаллического ПИ РОФ2О с низкомолекулярными бисфталимидами.
4.1.2.1. Свойства бисфтапимидов БИ1 и БИ
4.1.2.2. Получение и свойства композиций на основе ПИ РОФ2О и
бисфталимидов БИ1 и БИ2.
4.1.2.3. Получение и свойства композиций на основе ПИ РОФ и бисфталимида БИСОД
4.1.2.4. Реологическое поведение расплавов синтезированных композиций ПИ Р0Ф бисфталимид БИСОД
4.1.3. Сравнительное исследование структуры растворов в МП полиамидокислот Р0Ф и РСОД в присутствии бисимида БИСОД.
4.1.4. Влияние углеродного волокна и нанотрубок на кристаллизуемость полиимидной композиции ПИ Р0Ф БИСОД
ГЛАВА 5. СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИИМИДОВ.
5.1. Свойства волокнистых композиционных материалов на основе структурирующихся термопластичных полиимидных связующих .
5.1.1. Свойства композиционных материалов на основе аморфных термопластичных иолиимидов.
5.1.2. Свойства углскомпозитов на основе плавких полиимидных связующих на основе диацетильных ИДА и тетраацетильных ИТА производных ароматических диаминов.
5.1.3. Свойства углекомпозитов на основе плавких полиимидных композиций, образующих структуру полувзаимопроникающей
5.1.4. Свойства углекомпозитов на основе плавких частично кристаллических полиимидных композиций.
5.2. Свойства композиционныхых газоразделительных и первапорационных мембран на основе синтезированных полиимидов.
5.3. Свойства композиционных материалов на основе полиимидной матрицы ИДА, наполненной дисперсными магнитными частицами.
5.4. Электропроводящие и автоэмиссионные свойства тонких пленок
некоторых синтезированных полиимидов
5.4.1. Автоэмиссионные свойства имидсилоксанового сополимера.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Важным моментом также является нахождение способов повышения теплостойкости термопластичных полиимидов в объеме композиционного материала. Рдиангидрида. При этом полиимиды марок 0, 3, 9 и 0 получали из ароматического диамина и бисалкилэфирокислоты, образующейся при взаимодействии диангидрида БЗФ с алифатическим спиртом, например, этанолом. Считается, что в полиимиде 3 в качестве диамина используется 4,4диаминодифенилметан. БЗФ и аминов, приводят к образованию пустот, что весьма затрудняет процесс переработки смолы 7. Полиимид БкуЬогк 1 имеет прочность при растяжении ,0 МПа, модуль упругости 4,1 ГПа и температуру стеклования Тс 0С 8. Смолы типа 0, представляющие собой растворы олигоамидокислот на основе диангидрида 6Б, содержащего вместо карбонильной гексафторизопропилиденовую шарнирную группировку, и ароматических диаминов переходят в процессе термообработки в линейные аморфные полиимиды, образующие расплавы при температурах выше Тс. Пустоты, возникающие в материале на основе смол 0 при выделении летучих компонентов, могут быть удалены при использовании давления с одновременным нагревом выше температуры стеклования. Поскольку гексафторизопропилиденовая группа не взаимодействует с аминами, то это исключает в смолах 0 межмолекулярные сшивки, существующие в полиимидных смолах на основе диангидрида БЗФ. Этот полиимид имел относительно низкую Тс4С и довольно высокую вязкость расплава 5 Пас при 0С. Значения прочности при растяжении, модуля упругости и удлинения тонких пленок ЬАЯСТР1 составляли при С 5,8 МПа, 3, ГПа и 5, соответственно . Однако расплав с вязкостью 7распл. Пас в случае I образовывался при температуре выше 1С. Для понижения вязкости расплава полиимидов был использован разработанный в , метод, заключающийся в добавке в раствор полиамидокислоты небольшого количества от веса сухого полимера низкомолекулярного бисимида. Эти добавки способствовали уменьшению межцепного взаимодействия и выполняли роль пластификатора . Введение Ы,Ыдифенилпиромеллитимида в количестве 2 мас. Пас при 0С . Отмеченный выше прием был использован и для улучшения текучести расплава ряда других полимеров полиимида на основе диангидрида БЗФ и 3,3диаминодифенилсульфона, а также сополимеров на основе диангидрида 4,4бис3,4дикарбоксифеноксидифенилсульфида, 4,4диаминодифенилового эфира и лфенилендиамина . В работах было проведено важное исследование, касающееся полиимидов vii фирма на основе пиромеллитового диангидрида ПМДА и смесей диаминов, содержащих шарнирные группы. Так при использовании смеси диаминов ,ЪбисУаминофеноксибензола и 2,2бисаминофеноксифенилпропана в соотношении до были получены полиимиды, обладающие текучестью в расплаве. Тс этих полиимидов составляла 0С, а температура текучести Ттск 0С. Тс до 2С, так и Тте1С до 8С . Модификация диангидридного фрагмента также приводит к полиимидам, обладающим текучестью в расплаве. Тс0С, модуль упругости 3,8 ГПа, высокую вязкость разрушения, относительно низкую стоимость и пренебрежимо малую токсичность и является, как отмечается в , перспективным кандидатом в качестве связующего для композитов для высокоскоростной транспортной авиации. Свойства текучести расплава в ПИ II регулируются величиной молекулярной массы в процессе синтеза путем блокирования концевых аминогрупп фталевым ангидридом . Полиимиды ЬАСТМ1АХ2 были разработаны для повышения стойкости ПИ ЬАЯС1А к действию растворителей. Многочисленные сочетания со многими диаминами диангидрида 6Р, содержащего в качестве шарнирной гексафторизопропилиденовую группу, придавали полиимидам плавкость и текучесть . Структура диангидрида оказывает влияние на появление текучести расплава у полиимидов на основе таких диаминов, как яфенилендиамин и . На основе смеси диаминов пфенилендиамин мфенилендиамин и диангидрида 6Б компания Ни РогД разработала полиимидный продукт АуншЛ полиимиды серии 2 табл. Тс в диапазоне С. Значения величин Тс для большого числа полимеров имидной структуры потенциальных кандидатов в качестве связующих для КМ приведены в работе . Аптосо с Тс 0С. Температуры стеклования этих полимеров составляют 0 и 0С соответственно .